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Controle na distribuição das lateritas e saprolitos de alto teor no depósito de níquel laterítico do Jacaré, Distrito de Carajás, Brasil

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Controle na distribuição das lateritas e saprolitos de alto teor no depósito de níquel laterítico do Jacaré, Distrito de Carajás, Brasil

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Título Controle na distribuição das lateritas e saprolitos de alto teor no depósito de níquel laterítico do Jacaré, Distrito de Carajás, Brasil
Autor Tomazoni Neto, Francisco
Orientador Remus, Marcus Vinicius Dorneles
Co-orientador Dani, Norberto
Data 2011
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Geociências. Programa de Pós-Graduação em Geociências.
Assunto Fresco, Rio (PA)
Geoquímica
Niquel
Rochas ultramaficas
São Félix do Xingu (PA)
Resumo O Depósito de classe mundial de níquel laterítico do Jacaré (495Mt @ 1,19% Ni) localizase cerca de 52 Km em linha reta, a NNE do município de São Félix do Xingu/PA - Província Mineral de Carajás. O depósito ocorre em rochas essencialmente duníticas e gabróicas magmaticamente acamadadas, com níveis peridotiticos e/ou piroxeníticos subordinados. Os horizontes saprolíticos são, de fato, os portadores das maiores concentrações de Ni e estas, por sua vez, apresentam os minerais do grupo da serpentina como seus detentores principais, entre eles a lizardita, antigorita e crisotilo, com texturas não-psudomórficas (e.g. interpenetrating, interlocking), pseudomórficas (hourglass e minoritariamente mesh) e veios. Todavia, ficou clara a participação dos minerais oxidados como goetita ( FeO.OH) e hematita ( Fe2O3) nas zonas de alta concentração de Ni nos horizontes saprolíticos, onde este elemento se ligou de forma absorvida e/ou adsorvida junto aos minerais supra-citados. À medida que ascende no perfil, os minerais oxidados passam a compor a grande maioria da mineralogia, sendo responsáveis pela fixação do Ni nos horizontes de forma inversamente proporcional a diminuição do pH no ambiente, onde a aeração é tal que a oxidação não permite mais a fixação do Ni2+ com o Fe3+ , o que o deixa móvel novamente no sistema. Quanto mais próxima da superfície, em zonas secas de caráter ácido, o processo de oxidação vai enriquecendo o sistema em ferro e formando nódulos e carapaças lateríticas, podendo evoluir até "chapéu de ferro" (bloco sul). O processo de oxidação e redução foi favorecido pelas estruturas, uma vez que permitem maior percolação de fluidos meteóricos até a zona de oxi-redução, acarretando a maior concentração de Ni ligado de forma preferencialmente adsorvida nos gels de Si-Fe e, principalmente, nos óxidos e proto-óxidos. Em contrapartida, as chamadas concentrações de "minerais garnieríticos", apesar de existirem no depósito, não se repetiram nas análises da presente dissertação, o que descarta esta possibilidade como portadora principal das zonas de alto teor em Ni, bem como argilominerais do grupo das esmectitas. Assim, apesar da alta concentração de Ni estar associada às zonas saprolíticas, o que respeita a rota pirometalúrgica para a produção da liga ferro-níquel, existe marcante concentração de níquel em meio aos óxidos e hidróxidos existentes nestes mesmos horizontes, o pode impactar diretamente no processo de pré-calcinação e calcinação do material em escala de planta, uma vez que o consumo de energia para realizar tal atividade pode ser aumentado consideravelmente, acarretando em custos adicionais de operação. As lateritas silicosas e ferruginosas não apresentaram divergências na sua composição química ou mineralógica quando comparadas aos depósitos minerais de mesma característica conhecidos mundialmente, assim, podendo ser inseridas nas rotas hidrometalúrgicas. A dinâmica e consecutiva evolução geomorfológica do Depósito do Jacaré mostra que a área se encontra em franco desenvolvimento de uma segunda inversão de relevo, onde o bloco sul teve boa parcela de sua massa inicial erodida e mostra desenvolvimento de "capa e ferro", enquanto a porção norte passa por processo de dessilisificação, formação de horizontes ferruginosos na zona de oxi-redução e forte dissecação do seu relevo.
Abstract The Jacaré world class nickel lateritic deposit (495Mt @ 1,19% Ni) is positioned about 52 Km NNE straight line from São Félix do Xingu/PA State - Carajás Mineral Province. The deposit occurs in essentially dunitic and gabbroic rocks magmatically layered with subordinated peridotites and pyroxenites levels. The saprolitic zones host the main Ni ores and the serpentine mineral group contain the main Ni grades, where lizardite, antigorite and crisotile with non-pseudomorphic texture (e.g. interpenetrating, interlocking), pseudomorphic (hourglass and minor mesh ) and venulets are the main minerals. However, the participation of oxidized minerals as goethite ( FeO.OH) and hematite ( Fe2O3) in zones of high Ni concentration in saprolites layers is clear, where this element is absorbed and/or adsorbed in the related minerals. As the oxidized minerals rising up in profile, they compose the main mineral assembly, being responsible for Ni fixation in some levels proportionally inverse to environment pH diminution, where the oxidation state do not permit the Ni2+ fixation with Fe3+, which leaves the element mobile in the system. As closer to the surface, in dryer zones of acid character, the oxidation process enrich the system in iron and generate nodules and lateritic covers, evolving to "duricrusts" (south block). The oxi-reduction process is favored by structures, once they permit a free circulation of meteoric waters until the oxi-reduction zone, causing an increasing in Ni links, preferentially in oxide and protho-oxides. However, the so called "garnieritic minerals" previously identified in the deposit, did not repeat their assay results in this thesis, Hence, it discards the possibility of garnierite to be the main high grade Ni- ore, as well clay minerals of smectite group. Beside high grade Ni-ores have been associated with saprolitic zones, which respect the pyrometallurgic route to Fe-Ni production, there are remarkable nickel concentration in oxides and hydroxides in the same level, which can impact directly in pre- calcination and calcination process of material at the plant scale, once the energy consumption used for this activity will be considerably increased causing in additional OPEX expenses. The siliceous laterites and ferruginous laterites did not show divergences in chemical or mineralogical composition when compared to mineral deposits of similar characteristics worldwide, in this way, these ores are able to be inserted in hydrometallurgical routs. The dynamics and consecutive geomorphologic evolution of Jacaré Deposit shows that the area is in clear development of a second relief inversion, where the south portion had an initial mass eroded and nowadays shows the development of "duricrust" where the north portion is passing through dessilicification process, formation a ferruginous levels in oxi-reduction zones with strong relief dissecation.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/62056
Arquivos Descrição Formato
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